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Award / Auszeichnung (auch für Studenten) | 01/2019

competitionline campus 2019

ÖKOstrie 4.0_BioDigital

GEWINNER STUDENTENARBEITEN

Preisgeld: 1.250 EUR

Technische Universität Braunschweig

Universitäten / Hochschulen

Fevzi Akbas

Architektur

Erläuterungstext

Die Digitalisierung ist im 21. Jahrhundert allgegenwärtig und nicht mehr wegzudenken. Nichts wird unsere Zukunft so strak beeinflusst wie das mobil gewordenen Internet und dessen technologische Auswirkungen. Nicht nur Industriefirmen wie Volkswagen verändern sich durch die Innovationen der Digitalisierung, sondern auch die in den letzten Jahrzehntenstark industrialisierte extensive Landwirtschaft steht mit den von ihr verantworteten Problemen am Anfang eines umfassenden Wandels: Gigantische Traktoren mit Zentimeter genau messender Sensortechnik sowie GPS-gesteuerten Lenksystemen, die mit Hilfe von Herpiziden und Pestiziden riesige, monofunktionale Flächen bewirtschaften, werden die ökologischen Herausforderungen der Zukunft nicht meistern können.

Während in der Industrie, wie z.B. in dem nicht weit vom Entwurfsgebiet entfernten VW-Werk in Wolfsburg mittlerweile die robotergestützte, smarte „Industrie 4.0“ ihren Siegeszug begonnen hat, scheint in der industriell betriebenen Agrarwirtschaft noch immer die einzige Zukunfts-Devise „größer“ zu lauten. Größere Maschinen, größere Anbauflächen = größere Erträge. Was würde passieren, wenn die digitale, intelligente Roboter-Technik des nahen VW-Werks auch in der Landwirtschaft zum Einsatz gebracht würde? Eine Agrar-Revolution, die Bezug nimmt auf historische, teilweise verschütt gegangene Kenntnisse einer dynamischen, kleinskaligen Landwirtschaft, in der das Wissen über Fruchtfolgen, gute biologische Nachbarschaften und die Vorteile kleinteiliger, nicht monofunktionaler Mischkulturen wieder zum Einsatz kommt, ohne eine romantisierende Verherrlichung der „Guten alten Zeit“, ohne die im Kontext biodynamischer Ansätze oft vorzufindende Technikablehnung. Eine smarte Agrarwirtschaft 4.0, die traditionelle ländliche Kultur als Wissensspeicher versteht und zukunftsfähig und nachhaltig ist ohne auf einen vorindustriellen, technikfeindlichen Landwirtschaftsbegriff zurückfallen zu wollen.




Projektbeschreibung:
Im Ortskern der Gemeinde Rühen wird ein brach gefallener, ehemals landwirtschaftlich genutzter Vierseitenhof umgenutzt. Auf der angrenzenden, ca. 10 Hektar großen Landfläche soll beispielhaft ein ökologisch bewusster Lebensmittelanbau mit Hilfe innovativer Technologien umgesetzt werden.

Die Anbauflächen werden entsprechend altbekannter Fruchtfolgeregeln und nach Kenntnissen guter Pflanz- Nachbarschaften in extrem kleinteiligen Einheiten gesetzt. Die in der aktuellen Landwirtschaft entstehenden ökologischen Probleme riesiger Monokulturen werden so vermieden. Um dennoch gewinnträchtig Wirtschaften zu können, soll intelligent und zielgenau arbeitende, algorithmisch gesteuerter Robotertechnik zum Einsatz kommen: Auf Schienen laufende Sä- Bewirtschaftung- und Erntemaschinen können mit Hilfe von Roboterarmen zielgenau kleinste Bodeneinheiten bewirtschaften.

Für die Produktivität der Roboterarbeit ist es unerheblich, ob sie immer wieder exakt die gleiche Aktion ausführen oder sensorgesteuert und mit wechselnden Endeffektoren bei jeder Aktion andere Bewegungen und Aktionen vollziehen. Pflanzen können im Wechsel der Jahreszeiten und im Abgleich mit passenden Nachbarpflanzen gesetzt und geerntet werden, Wildkräuter können ohne Einsatz von Pestiziden mechanisch entfernt werden, bedarfsgerechte Düngung sowie notwendige Bewässerung kann ebenfalls per Roboterarm erfolgen – alles 24 Stunden am Tag. Die zur Ernte reifen Produkte werden in eine Datenbank eingepflegt, die online per App abgerufen werden kann.

Mögliche Kunden aus der Umgebung sind so aktuell informiert welche Gemüsesorten jeweils zur Erne bereit sind. Diese können per App bestellt und just in time geerntet werden um schließlich in der angeschlossenen Verkaufshalle von einem Fließband abgeholt werden zu können. Zwischen Ackerfläche und Kundenabholung werden die geernteten Produkte in Kisten über ein Schienensystem automatisiert in ein Zwischenlager gebracht.Weitere Roboter stellen, je nach Kundenbestellung, Gemüse aus Wahlen zusammen, die in der Verkaufshalle abgeholt und bezahlt werden können. Ein Zusatzgebäude fungiert als Werkstatt und technisches Lager.

Ein Seitenflügel des Hofes wird zu einem aus den saisonal vorhandenen Produkten Speisen zubereitenden Gastwirtschaft umgebaut. Die automatisiert betriebenen landwirtschaftlichen Flächen können einem Hightec-Park ähnlich von den Besuchern über eine Aussichtsbrücke und einen angelegten Rundweg besichtigt werden.





Verfasser/Autor: Fevzi Akbas
Betreu: Dr. M.Arch Dipl. Ing. Philipp Reinfeld
IMD _Institute of Media and Design_Prof. Dipl. Ing. Matthias Karch
Technische Universität Braunschweig

Beurteilung durch das Preisgericht

Smart Home und Smart Work hat wohl jeder schon einmal gehört. Smart Farming nicht unbedingt. Entsprechend viel Diskussionsbedarf gab es beim Wettbewerbsbeitrag von Fevzi Akbas von der TU Braunschweig.

ÖKOstrie 4.0 entwirft ein Bewirtschaftungskonzept für landwirtschaftliche Betriebe auf Grundlage von Robotik und digital gesteuerten Kreisläufen. Diese soll es Bauern ermöglichen, von Monokulturen auf kleinteilige Pflanzeinheiten umzustellen, organisiert nach traditionellen Fruchtfolgeregeln und Pflanznachbarschaften, die den Einsatz von Dünger, Herbi- und Pestiziden minimieren. Auf Schienen laufende Erntesysteme mit Roboterarmen bewirtschaften dabei die Beete, säen, jäten, pflegen und ernten effizient und wirtschaftlich – und das 24 Stunden am Tag.

„ÖKOstrie zeigt eine Vision, wie sich Bauernhöfe weiterentwickeln könnten, und präsentiert dafür einen räumlichen Vorschlag“, lobte Jurymitglied Fahim Mohammadi, der Gewinner des Fakultätsprojekts des letzten Jahres. Selbst wenn ÖKOstrie auf Ideen und Technologien aufbauen, die nicht wirklich neu seien, überzeugte das Preisgericht die Synthese sämtlicher Bestandteile einer bäuerlichen Wertschöpfung inklusive Vertrieb und Vermarktung in einem ganzheitlichen Ansatz. „Es ist toll, wie der Autor altes Agrarwissen mit den Möglichkeiten neuer Technologien verbindet“, ergänzte competitionline-Chefredakteur und Jurymitglied Nicolai Blank.
Schwarzplan

Schwarzplan

Lageplan Rühen

Lageplan Rühen

Ankunft der Gemüseloren

Ankunft der Gemüseloren

Verkaufshalle Grundriss

Verkaufshalle Grundriss

Verkaufshalle Ansicht

Verkaufshalle Ansicht